大学院情報理工学系研究科電子情報学専攻
Graduate School of Information Science and Technology Department of Information and Communication Engineering The University of Tokyo
Abstract
近年，組込みコンピュータとインターネットの融合により，小型な設備で遠隔地の環境情報を観測することが可能になった．いまや多くのセンサがインターネットに接続され，結果として広域センサ網ができつつある．ところが実際には，これらのセンサシステムは運用組織ごと独自な設計で開発されているのが現状で，インターネットのアプリケーションとしては標準化が進んでいない．結局，多くのセンサデータがオンラインなのにもかかわらず，その一部しか同時には利用できない状況にある．それぞれのセンサデータは，気象観測，災害対策，農業など多くの場面で再利用できる可能性を秘めているが，これを実現するには，データ共有を妨げている上記の現状を打開しなければならない．独自な設計で開発される要因の一つには，利用目的に応じてセンサの表現方法や扱い方が多様であり，標準的な形を決定することが困難な点が挙げられる．本研究では，組織単位の運用による分散的な環境を踏まえた上で，アプリケーションに応じたスキーマを運用時に動的に更新可能にする．その上で，各種アプリケーション属性による広域検索を実現するための，多属性検索手法を提案する．アーキテクチャの提案においては，実際的な広域センサネットワークでの運用に求められる，自律分散性，データ提供先のアクセスコントロール，センサの管理認証，多言語によるセンサ表現，耐故障性の実現など，各種要求を考慮に入れている．本研究の段階では，広域センサネットワークの分散運用方式やその上での多属性検索を実現する基礎的な枠組みを提案することに焦点を当て，スケール性を実現する方法に関しては今後の課題としている． 本提案システムを実装し，検証することで，これらの要求を満足するシステムが実際に構築可能であることが判明した．組織名による検索の他，経緯度，移動体名，河川名などの各種属性をキーとした検索を実現できた．新規センサアプリケーションの導入に伴う新規属性をキーとした検索は，スキーマを変更することで柔軟に対応できた．センサの認証管理機能により，ゴミとして登録されるセンサを49.8%から3%にまで減少できた．組織Aにはデータ提供するが，組織Bにはデータ提供しないといった，データ提供先のアクセスコントロールも実現できた．検索クエリの経路アグリゲーションへの挑戦，経路分岐の削減，ポーリング型とイベント通知型の共存などが検索パフォーマンスや通信形態の課題として残されている．運用上の課題としては，広域センサネットワークのトポロジや，プロファイルのスキーマの管理運用計画などがある．ユーザアプリケーションにとっての利便性や，データ処理や転送の効率を高めるため，データフィルタリングやデータアグリゲーションも必要である．センサ動作の監視システムのあるべき姿の模索，インターネットから孤立したセンサのデータを回収する技術や運用に関する検討なども残された課題である． 本研究で開発されたシステムは，Live E!広域センサネットワークとして，2008年1月現在，東京大学，奈良先端科学技術大学院大学，Taiwan Network Information Center(TWNIC)，Prince of Songkla University(PSU; タイ, プーケット)の4拠点で，合計9台のサーバで分散運用されている．Live E! システムには，約100台のインターネット気象センサが登録されており，常時気象データが収集されアプリケーションへ提供されている．今後も広域センサネットワークの研究プラットフォームとして運用が継続される計画である
発行年
2008-03
日本十進分類法
548
学位名
修士(情報理工学)
学位
master
研究科・専攻
情報理工学系研究科電子情報学専攻
学位授与年月日
2008-03-24
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広域センサネットワークの運用構造と多属性検索の実現
48066410.pdf
(2.56MB)
